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如何设计中小型体育场的声学方案?
DATA2020-03-23 10:19:18TAG如何 设计 中小型 体育场 声学 方案

体育是社会、经济发展到一定程度的产物,是人们生活日益提高的需求。随着我国国力的日益增强与人们物质文化生活水平的不断提高,国内很多城市都在建设或筹建体育场,其规模基本上是实用型、多功能型乃至简易型的,均属于中小型体育场之列。

  

  我们应该对这此中小体育场的建设予以重视,并从技术上进行正确的规范和引导。本文着重介绍了国内中小体育场声学设计的基本常识和设计方法,分析了不同扩声方式的优缺点,提出了解决方案。

  

  声学环境

  中小型体育场的基本结构有开放式、半开方式和封闭式三种。通常,坐席下没有功能用房的称为开放式体育场。体育场又有多功能体育场和专项运动体育场之分,我国现在有的体育场多数为多功能体育场,适用于各种体育运动项目的比赛和普通的文艺演出。

  专项动动体育场根据某一项体育运动的特点设计建造,只适应于特定的体育运动比赛项目,例如,足球比赛专用体育场、网球比赛场等。

  体育场关于声学的环境要求

  (1)体育场应进行专项建筑声学设计、设计和噪声控制设计。

  (2)在观众席有足够的声级,满足体育场所必需的功能和要求。

  (3)体育场扩声应考虑减少对场外的声干扰。

  (4)扩声设备应结构安全、操作方便、维修容易、抗风防雨、性能可靠。

  (5)扩声控制室应设观察窗,并保证调音员工作时对主席台、裁判席、比赛场地和观众席有良好的视野。

  基本朝向和结构

  在国内,中小型体育场的朝向一般与火车站的朝向有些类似----坐北朝南,即主席台位于体育场院的北侧观众席的正位,符合全天候的采光要求,太阳从主席台的右方落下,缺点是对足球等运动项目的比赛会顺光和逆光的差别,不利于公平比赛。

  

  由于场地的限制,也有坐西朝东,即主席台位于体育场的西侧观众席的正位,这种朝向不太符合全天候的采光要求,优点是对于足球等运动项目的比赛没有顺光和逆光的差别,有利于公平比赛。

  

  体育场四周的观众席为马鞍形结构。对于坐北朝南的体育场,主席台位于北侧看台中间,北看台约32~35阶坐席,南看台也约有32~35阶坐席,东看台约20阶坐席,观众席位于南看台后侧,火炬台位于主席台的东侧,计时和计分牌位于主席台的西侧,西看台也约有20阶坐席。对于坐西朝东的体育场,只要将坐北朝南的体育场的基本方向,逆时针旋转90°,即可得到体育场的基本布局和开闭幕式运动员出入场行程图。

  存在的问题和解决方法

  中小型体育场声学设计中普遍存在在主要问题有:严重的多重回声,严重的声音外溢(扰民)、较多的局部寂静区(声音死区)等,需要协调建声和电声设计共同解决。

  多重回声问题,解决办法可从两个方面着手 :

  1 . 在建声设计方面,要增加一些声间的吸收和反射面,尽可能地缩短声音在空间的传播行程,提高吸声效率,降低反射声音能量,避免高能量声音声波的多次反射,加长混响半径。

  2 . 从电声设计着手,选择指向性因数(Q值)大,指向性窄的音箱,例如Q﹥15,水平指向性大小60°~90°,甚至选用40°~20°的,40°~20°的比60°~90°的通带外衰减斜率大,通带外声能相对低得多。

  还要正确设计和调整音箱的覆盖区域,控制低频声音频带宽度,这也能收到一些效果。注意,音箱的指向性越窄,成本越高,要综合取舍。

  解决声音外溢严重(扰民)问题,除增加隔声设置外,还要正确设计和调整音箱的指向和覆盖区域,以减少声音的外溢扰民。同样要选择指向性因数(Q值)大的、覆盖角窄的音箱。

  局部寂静区(声音死区)的问题可以采用小功率的分散音箱,用补声的办法解决。中小型体育场在声学设计中值得注意的问题还有:如果长短轴大的椭圆形或弧段、直径大的圆形或圆弧、大柱形、回音壁形等结构体和墙面较多,容易带来声音的聚焦、爬行等后果,造成严重的声音缺陷,破坏音质,降低语言清晰度。某种程度上这是造型设计和美观设计之间的矛盾,在设计过程中必须密切注意,合理协调两者关系。


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